Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Оценка состояния почвенно-земельных ресурсов, загрязненных отходами бурения нефтяных и газовых скважин, и возможные пути восстановления их продуктивности 8
1.2. Состояние и роль растительности и почвенной микробиоты в рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами 19
1.3. Характеристика состава и загрязняющих свойств буровых сточных вод и основные направления их утилизации 30
2. Условия почвообразования региона исследовании 42
2.1. Географическое положение и геоморфология 42
2.2. Климат 44
2.3. Почвообразующие породы 47
3. Объекты и методы исследований 50
4. Почвенно-растительные ресурсы территории исследований 54
4.1. Серые лесные и лесостепные почвы Кубанской наклонной равнины 54
4.2. Черноземы Азово-Кубанской низменности 59
4.3. Аллювиальные луговые почвы Кубанской пойменной дельты 67
4.4. Растительность, мезофауиа и микробиоценозы почв района исследований 69
5. Характеристика источников загрязнения при бурении нефтяных и газовых скважин в западном предкавказье 80
5.1. Почвенно-экологические требования к составу буровых сточных вод и пригодность их для сброса или орошения 80
5.2. Выбросы газовых конденсатов в результате аварийных ситуаций 87
6. Влияние буровых сточных вод и выбросов газовых конденсатов на состояние почвенно-земельных ресурсов региона 90
6.1. Экологическая оценка почв Кубанской наклонной равнины и Азово-Кубанской низменности, загрязненных буровыми сточными водами, и урожайность сельскохозяйственных культур 90
6.2. Экологическая оценка состояния почв, растительности и мезофауны, загрязненных выбросами газовых конденсатов в Кубанской пойменной дельте 112
7. Восстановление продуктивности почвенно-земельных ресурсов, загрязненных буровыми сточными водами и выбросами газовых конденсатов, в условиях западного предкавказья 122
7.1. Технологические рекомендации по утилизации буровых сточных вод в предгорной и степной зоне 122
7.2, Мелиоративные мероприятия по устранению негативного воздействия выбросов газовых конденсатов и рекомендации по восстановлению почв, растительности и мезофауны 124
Выводы 127
Литература 129
Приложение 149
- Состояние и роль растительности и почвенной микробиоты в рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами
- Климат
- Черноземы Азово-Кубанской низменности
- Выбросы газовых конденсатов в результате аварийных ситуаций
Введение к работе
Актуальность работы. Западное Предкавказье является одним из регионов Российской Федерации, в котором производится разведка нефтяных и газовых месторождений
Производственная деятельность предприятий нефтяной и газовой промышленности неизбежно связана с техногенным воздействием технологических процессе в добыч и на объекты природной среды, поэтому вопросы охраны биологических ресурсов и их воспроизводства имеют важное знамение. Отличительной особенностью воздействия процессов бурения являются высокая интенсивность и кратковременность формирования значительньк техногенных нагрузок на объекты гидро-, лито- и биосферы, которые нередю превышают пороговые нагрузки, вызывая нарушение экологического равновесия в районах бурения, а в ряде случаев деградацию отдел ьных компонентов природной среды и, в пер вую очередь, почвенно- земельных ресурсов.
Среди комплекса природоохранных мер важная роль отводится мероприятиям по очистке, обезвреживанию и утилизации производственно-технологических отходов бурения - буровых сточных вод, отработанных буровых растворов, буровых шламов, а также аварийных выброоов нефтепродуктов газовых конденсатов, так как они содержат в своем составе широкую гамму загрязнителей, представленных применяемыми в бурении материалами и химически ми реагентами.
Следовательно, восстановление продуктивности почвенно-зсмельных ресурсов, загрязненньи буровыми сточными водами и выбросами газовых конденсатов, и вовлечение их в хозяйственный оборот- важная и актуальная проблема дляЗападного Предкавказья.
В условиях уникального природного региона данная проблема изучена недостаточно, в связи с чем и возникла необходимость в выполнении настоящей работы.
Комплекс ночных и практических исследований по восстановлению про-
дуктивности загрязненных їемельбьіли выполнит! uuiuuoM в Кубанским госу
V РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ]
БИБЛИОТЕКА v
і. т.щ-т /і
дарственном аграрном университете, в НПО «Бурение» (ВНИИКРнефть), Азо-во-Черноморской бассейновой инспекции и в НТЦ ООО «Кубаньгазпром» в период с 1983 по 2004 гг.
Цель и зялачи исследований Цель исследований - оценка состояния почвенно-земельных ресурсов, загрязненных буровыми сточными водами и нефтепродуктами аварийных выбросов газовых конденсатов при бурении скважин, и разработка мероприятий по восстановлению их продуктивности в условиях Западного Предкавказья
Для достижения поставленной цепи решались следующие задачи:
-
Изучить условия почвообразования и состояние почвенно-земепьных ресурсов района исследований
-
Исследовать качественно-количественный состав и загрязняющие свойства буровых сточных води выбросовгазовых конденсатовбуровых скважин.
-
Дать экологическую оценку почв, загрязненных буровыми сточными водами, и изучить их влияние на развитие культурных растений.
-
Оценить экологическое состояние почвенно-растительных ресурсов, загрязненных выбросами газовых конденсатов.
5. Разработать технологические рекомендации по утилизации буровых
сточных вод и мелиоративные мероприятия по устранению негативного воздей
ствия выбросо в нефтепродукта в газо вых иэнденсатов.
Научная новизна работы. Впервые в условиях Западного Предкавказья дана экологическая оценка состояния почвенно-земельных ресурсов, загрязненных буровыми сточными юдами и аварийными выбросами газовых конденсатов буровых скважин, и предложены способы по восстановлению их продуктивности. Изучены качественно-количественный состав и свойства источников загрязнения. Установлено, что сточные воды из шламонакопителей буровых скважин на Кубанской наклонной равнинен Азою-Кубансгой низменности по составу не содержат химических показателей выше предельно допустимых, предъявляемых к сбросным сточным водам исследуемых почвенно-климатических зон. Выбросы газовых конденсатов в Кубанской пойменной
дельте в основном представлены малотоксичними химически инертными пара-финосодфжшцими нефтепродуктами.
Практическая значимость работы Разработаны технологические рекомендации по утилизации буровых сгочньк вод и предложены мелиоративные мероприятия по устранению негативного воздействия аварийных выбросов газовых конденсатов и восстановлению продуктивности почвенно-земепьных ресурсов в регионе.
Основные положения, выносимые на защиту:
1 Дать экологическую оценку почвенно-раститепьных ресурсов и источ-никових загрязнения.
2. При орошении буровыми сточными водами и выбросах газовых конденсатов не происходитухудшениепочвенно-растительных ресурсов.
1. Дать экологическую оценку почв, загрязненных буровыми сточными водами и выбросами газовых конденсатов, и изучить их влияние на раститель-ныересурсыи почвеннуюбиоту.
4. Оценить восстановление продуктивности почвенно-растительных ресурсов, загрязненных буровыми сточными водами и выбросами газовых конденсатов.
Апробация работы. Основные результаты работы были использованы при составлении соответствующих разделов в отчетах по научно-исследовательской работе (1983-1987 гг., 1995 г., 1998 г., 2004 г.), включены в стандарт предприятия «Технологические мероприятия по очистке буровых сточных вод и обезвреживанию отработанных буровых растворов с целью снижения загрязнения окружающей среды при строительстве скважин в НПО «Бурение) и в НТЦ ООО «Кубаньгазпром», вошли в монографию (в соавторстве) «Техногенные нагрузки на биосферу при разведке и освоении недр» (\4шск; 1998 г.).
Основные положения и результаты работы были доложены на краевых научно-практических конференциях (Краснодар, 1983-1990 гг.),третьей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое
в экологии и безопасности жизнедеятельности» (Санкт-Петербург, 16-18 июня 1998 г), 53-й Международной научно-технической конференции Белорусской государственной политехнической академии (Минск, 1999 г.), ежегодных научных конференциях Кубанского го су лиственного аграрного университета(198Ч-1990 гг, 1995 г., 1998 г., 2003-2004 гг.).
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 148 страницах печатного текста, включает 39 таблиц, 4 рисунка. Список литературы состоит из 207 наименований, втом числе 17 иностранных авторов.
Личный вклад автора заключается в обосновании и выборе конкретного направления работы, выполнении химических анализов буровых сточных вод, отобранньк из шламонакопителей, выбросов газовых конденсатов буровых скважин, отдельных показателей почв и разработке рекомендаций по восстановлению продуктивности зафязненных поч вен но-земельных ресурсов района исследований.
Состояние и роль растительности и почвенной микробиоты в рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами
В настоящее время в связи со значительной интенсификацией добычи нефти, газа и производства нефтепродуктов большие масштабы приобретает процесс отторжения земель из сельскохозяйственного использования. Нефть и нефтепродукты признаны приоритетными загрязнителями окружающей среды. Естественное самоочищение почв, вод и других природных объектов от нефтяного загрязнения является длительным процессом, продолжающимся от одного до нескольких десятилетий, в зависимости от природных условий региона, где произошел аварийный разлив и выброс нефти и нефтепродуктов /44, 46, 154, 161/. В связи с этим проблема рекультивации нефтезаг-рязненных почв весьма актуальна.
Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами изменяет не только морфологические, физические, физико-химические и агрохимические свойства почв, но и оказывает существенное влияние на почвенную флору и фауну, то есть на высшие растения, мезофауну и микроорганизмы /25, 30, 76, 88, 108, 136, 155/.
Действие нефти на живые организмы почвы в значительной степени определяется ее концентрацией. Хорошо известно, что в низких концентрациях нефть оказывает стимулирующее действие на почвенную биоту, так как она является энергетическим субстратом для большой группы микроорганизмов и содержит вещества, стимулирующие рост и развитие растений /77, 83, 106/. С другой стороны, массированное нефтяное загрязнение почвы, возникающее при аварийных разливах, сопровождается острым токсическим действием нефти на живые организмы. Согласно исследованиям /30/, токсическое действие нефти на высшие растения в лабораторных условиях проявляется при концентрациях выше 50 мл/кг почвы. Семена тест-растения (кресс-салата) в этих условиях теряют всхожесть и погибают. Аналогичные закономерности выявлены и в условиях полевого эксперимента, где в почву вносили нефть в дозах от 8 до 24 л/м2. Посев костреца безостого сразу же после загрязнения сопровождался полной гибелью растений. Даже через год после внесения загрязнителя на этих участках не удалось получить урожая, так как всхожесть семян составляла менее 50 %, растения имели бледно-зеленую окраску, слабо развивались и к концу вегетационного периода достигали не более 10 см в высоту.
Почвенные беспозвоночные животные также в значительной степени угнетаются высокими дозами нефти. В лабораторных экспериментах это показано на примере микроскопических клещей Tyrophagns putrescentiae, которые не способны активно функционировать при концентрации нефти больше 10 мл/кг почвы. В полевом опыте при дозах 8 л/м" и выше происходит полное угнетение всех зоологических групп. Причем в первую очередь погибают крупные беспозвоночные животные, несколько более устойчивыми оказались простейшие /76/.
Токсичность нефти определяется главным образом наличием в ней летучих ароматических углеводородов (толуола, ксилола, бензола), нафталинов и некоторых других растворимых в воде фракций нефти /88/. Эти соединения сравнительно легко и быстро улетучиваются из почвы или разрушаются. Поэтому период острого токсического действия нефти на почвенную биоту является относительно коротким. Если в начале второго вегетационного периода после внесения загрязнителя всхожесть семян составляла около 50 %, то в конце этого периода в почвах, загрязненных даже очень высокими дозами нефти (24 л/м2), всхожесть семян практически не отличалась от контроля. С другой стороны, на биологическую продуктивность почв нефть действует в течение более длительного периода времени, о чем свидетельствует снижениє урожайности трав на опытных участках /83, 136/. Так, в течение третьего вегетационного периода на всех вариантах полевого опыта на участках с 8 л нефти на 1 м урожай был приблизительно на 40 % ниже, чем на контрольных делянках, на участках с 16 л нефти - на 70 % ниже, а при 24 л/м2 практически не. было возможности учесть урожай трав. В течение четвертого вегетационного периода продуктивность нефтезагрязненных почв увеличилась, однако разница по урожаю между участками с различными дозами нефти все еще составляла около 20 % /28, 111/.
Таким образом, можно выделить два важных аспекта в загрязняющем действии нефти. В высоких концентрациях этот ксенобиотик выступает как вещество с сильными токсическими свойствами по отношению ко всей почвенной биоте, однако период токсикоза является непродолжительным. В дальнейшем острое токсическое действие нефти заметно падает, а длительное снижение биологической продуктивности нефтезагрязненных почв, по-видимому, связано с изменениями важных свойств почвы.
Эффект длительного воздействия нефти на почву может проявляться в изменении ее микробиологических свойств. Во всех почвах в большом количестве содержатся микроорганизмы, способные окислять различные углеводороды. Селекционирующее действие нефти на почвенную микробиоту в первую очередь выражается в том, что в загрязненных почвах микроорганизмов, использующих н-алканы и ароматические углеводороды, находится значительно больше, чем в почвах без нефти /86, 88/. Обнаружено увеличение количества узкоспециализированных форм микроорганизмов; окисляющих газообразные углеводороды, твердые парафины, ароматические углеводороды. Среди них выявлены представители родов бактерий Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Nocardia, Pseudomonas,Rhodococcus и аспорогеных дрожжей родов Candida, Cryptococcus, Rhodotorula, Rhodosporidium, Sporobolomyces, Tondopsis, Trichosporon.
Климат
Климатические условия Западного Предкавказья в значительной степени определяются своеобразным географическим положением: близостью Азовского и Черного морей на юго-западе и западе, высокими хребтами Кавказа на юге, открытостью севера и северо-востока территории для холодных потоков воздуха с Восточно-Европейской равнины. Наиболее характерные черты климата региона определяются умеренной континенталы-юстью: мягкой, малоснежной с частными оттепелями зимой, умеренно жарким летом и значительной продолжительностью безморозного и вегетационного периодов, высокой суммой положительных температур. Здесь также прослеживается довольно резкий переход от континентального сухого климата на северо-востоке до умеренного континентального Азово-Кубанской низменности и теплого влажного климата предгорий /1/. Продолжительность теплого периода на большей части территории составляет 9-10 месяцев. Безморозный период длится 180-200 дней. Среднегодовое количество осадков увеличивается по территории с севера на юг и составляет от 500 до 610 мм (таблица 7). Недостаточное количество осадков в сочетании с высокими температурами в равнинных районах определяют сухость воздуха и почвы, это вызывает большую повторяемость засух и суховеев. Кубанская дельта Славянск-на-Кубани 10,7 23,0 -1,2 240 3610 195 589 305 Осень на равнинной части территории наступает в конце сентября. Во второй половине октября температура воздуха переходит через 10 в сторону понижения - заканчивается активная вегетация культур. В этот же период отмечаются первые заморозки, дожди приобретают обложной характер. В середине ноября происходит устойчивый переход температуры воздуха через 5, - прекращается вегетация культур.
Зима короткая (2,5-3 месяца) и неустойчивая. Самым холодным месяцем зимы является январь, снежный покров неустойчив. Средняя глубина промерзания почвы не превышает за зиму 15-30 см. Осадки холодного периода обеспечивают основное влагонакопление в почве, так как основные осадки теплого сезона расходуются на испарение и сток. Весна наступает в конце февраля - первой декаде марта. Нарастание тепла идет быстро и в течение марта температура воздуха переходит через 5. В апреле в северо-восточных районах уже возможны засушливые явления. Наблюдаются и пыльные бури, пагубно влияющие на посевы культур. Лето наступает в первой половине мая. Самый теплый месяц года июль. Летние осадки носят преимущественно ливневый характер. Характерной особенностью лета является частая повторяемость суховейных явлений. Особенности климата Западного Предкавказья определяют значительную интенсивность биологического круговорота и почти круглогодичное течение почвенных процессов. Южнее западно-предкавказских степей расположена флористическая зона, которую И.С. Косенко /95/ относит к лесостепи с двумя подзонами: разнотравно-кустарниковая ожиново-терновая степь на черноземах выщелоченных и собственно лесостепь с чередованием разнотравно-кустарниковой степи и лесов, приуроченных к Кубанской наклонной равнине, где черноземы выщелоченные слитые сочетаются с почвами широколиственных смешанных лесов. На Азово-Кубанской низменности проявляется тесная зависимость ме 47 жду растительным покровом и почвообразованием, которая выражается в образовании мощных и сверхмощных предкавказских черноземов. В целом, климат района исследований является благоприятным для выращивания зональных сельскохозяйственных культур.
Территория Азово-Кубанской низменности расположена в области погружения герцинского складчатого основания /14/. Этот район сложен четвертичными рыхлыми осадочными отложениями мощностью от 10-20 м на севере и до 80-90 м на юге, образование которых связано с ледниковыми и межледниковыми эпохами на Кавказе. Верхнюю толщу их составляют лессовидные глины и суглинки, сплошным слоем покрывающие все водоразделы равнины и являющиеся материнскими почвообразующими породами для черноземов/150/.
В качестве почвообразующих пород Кубанской наклонной равнины встречаются плотные древние аллювиально-делювиальные глины и лессовидные суглинки и глины. Лессовидные породы по данным И.З. Имшенецкого /80/, С.А. Захарова /74/, Е.С. Блажиего /14/, Н.Е. Редькина /151/ характеризуются палево-бурой или палево-желтой окраской, тонкопористым сложением, способностью легко размываться в вертикальном направлении, образуя крупные призматические отдельности, отсутствием слоистости и довольно большим содержанием карбонатов. Верхний слой лессовидных суглинков и глин сильно изменен почвообразовательными процессами, в их профиле на глубине 2-2,5 м почти везде встречаются стяжения карбоната кальция. На глубине 5-6 м лессовидные суглинки приобретают красновато-бурый оттенок /151/. На основании исследований континентальных отложений ледниковых и межледниковых эпох Северного Кавказа можно считать, что Азово 48 Кубанская низменность представляет собой область накопления флювиогля-циальных, делювиальных и аллювиальных отложений ледниковых и межледниковых эпох четвертичного периода /27/. Гранулометрический состав лессовидных пород степной части равнины характеризуется однородностью и относится к легким глинам, реже к тяжелым суглинкам.
Черноземы Азово-Кубанской низменности
В настоящее время естественный растительный покров равнинной части Западного Предкавказья несет на себе отпечатки глубокой антропогенной трансформации и практически полностью уничтожен распашкой. Основным типом растительности Азово-Кубанской низменности являются степи, которые ныне сохранились лишь фрагментарно среди культурных ландшафтов. Остатки степных фитоценозов, встречающихся на неудобных для возделывания сельскохозяйственных культур участках и занимающих небольшие площади, встречаются довольно часто.
На юге Азово-Кубанской низменности и в западной части Кубанской наклонной равнины существовали в прошлом луговые разнотравно 70 кустарниковые ожиновые степи и широколиственные дубовые леса, которые также в значительной степени уничтожены распашкой. В западной части Азово-Кубанской низменности, в зоне неустойчивого увлажнения, развиты разнотравно-дерновинно-злаковые степи с бобовником. Преобладают в этих сообществах злаки - ковыль Лессинга и ковыль-волосатик, типчак и тонконог /26/. Вместе со злаками встречается разнотравье (горицвет весенний, василек русский) и кустарники (бобовник). На севере Азово-Кубанской низменной равнины представлены полын-но-дерновиино-злаковые степи. Из злаков в них преобладает ковыль-волосатик. Обильно представлен полукустарник - полынь австрийская. В составе разнотравья наиболее часто встречаются шалфей эфиопский, зопник колючий, дубровник, иногда кермек широколистный.
Южнее реки Бейсуг на черноземах типичных ранее была развита терно-во-злаково-разнотравная степь, где благодаря лучшим условиям увлажнения были распространены различные кустарники и лугово-стелные формы: ковыль узколистный, а из двухдольных и разнотравья - мятлик хохлатый, земляной орешек, девясил, гвоздика и клевера.
На территории Западно-Предкавказского геоботанического округа также представлены луга и тростниковые плавни, расположенные в древней и современной дельте Кубани и по побережью Азовского моря. Луговые сообщества развиты на лугово-черноземных почвах, часто солончаковатых /26/. Флористический состав тростниковых плавней относительно беден. Помимо тростниковых выделяются рогозно-травянистые и осоковые сообщества (таблица 14).
Нагорные степи Кубанской наклонной равнины представлены формациями типчака и ковыля красивейшего. Первая формация, имеющая более широкое распространение, приурочена к пологим склонам разной экспозиции и может встречаться в комплексе с дубовыми лесами. Формация ковыля красивейшего, занимающая значительно меньшую территорию, приурочена к более крутым склонам южной экспозиции. Таблица 14 - Растительность почв Азово-Кубанской низменности, Кубанской дельты и Кубанской наклонной равнины /26/
Тип растительности Состав растений Почвы Степи равнинные Разнотравно-дерновинно-злаковые с бобовником Ковыли Лессинга и волосатик, типчак, тонконог, горицвет весенний, василек русский,бобовник Черноземы обыкновенные Дерновинно-злаковые разнотравные степи с терном Ковыли волосатик и Лессинга, разнотравье, терн Черноземы типичные Злакош-разнотравные степи с зарослями терна, шиповника, ежевика Ковыли волосатик и Лессинга, луговое разнотравье, терн, шиповник, ежевика Черноземы выщелоченные Луга равнинные Остепненные злаково-разнотравные засоленные безлесные луга Бескильницы расставленная и Фомина, солянки содоносная и австралийская, сведа запутанная и стелющаяся, сарсазан, солерос, гониолимон татарский Лугово-черноземные почвы, часто солончаковые Долинные злаково-разнотравные луга с перелесками из мягких пород Луговые злаки и разнотравье, ивы, тополь, ольха Лугово-черноземныепочвы Тростниковые плавни Болотная, влажно-луговая Тростник обыкновенный, рогоз узколистный, камыш озерный, клубнекамыш морской, по сырым окраинам - вейник наземный, шалфей лекарственный, повой лесной, зюзник европейский, мята, иногда пырей ползучий, мятлик луговой Аллювиальные лугово-болотные, дерново-глеевые, луговые Нагорные степи Формация типчака Бобово-типчаковыеРазнотравно-типчаковыеЗлаково-типчаковые Типчак, редко ковыль красивейший, люцерна серповидная, герань кроваво-красная, коротконожка перистая Черноземы горные карбонатные и выщелоченные на водоразделах и склонах разной экспозиции Продолжение таблицы Тип растительности Состав растений Почвы Формация ковыля красивейшего Асфоделиново-ковыльныеЭспарцетово-ковыльныеЧабрецово-ковыльно-коротконожковыеТипчаково-ковыльно-коротконожковыеРазнотравно-типчаково-ковыльные Ковыль красивейший, асфоделина крымская, эспарцет киноварно-красный, железница, шалфеи раскрытый и мутовчатый, вероника нитевидная, редко зверобой пронзенный, лапчатка прямая и другие лесные виды Черноземы выщелоченные и слитые, мощные дерново-карбонатные почвы, серые лесостепные Следовательно, тип растительности района исследований оказывает значительное влияние на формирование почвенного покрова. Важнейшую роль в почвообразовании и плодородии почв играют микроорганизмы и животные, в первую очередь, мезофауиа. Мертвая органическая масса, поступающая для растений, нуждается в переработке, в расщеплении живыми организмами на простые химические вещества, которые снова потребляются растениями. Растительный опад, погибшие растения и животные, другие органические вещества содержат большой энергетический запас, накопленный продуцентами, преимущественно растениями. В степях, лиственных лесах, на лугах и в других высокопродуктивных природных экосистемах животные, потребляющие растительные ткани, утилизируют не более 10 % энергии первичной продукции. Остальная ее часть, поступающая в почву, является источником существования для сапротрофных животных и микроорганизмов.
Активность сапрофагов определяет темпы и характер трансформации органического вещества, влияет на скорость круговорота последнего и плодородие почвы. В ходе разложения живыми организмами остатков растительного и животного происхождения органическое вещество частично минерализуется, частично переходит в гумус почвы. Постоянно разлагаясь, отдавая элементы питания и в то же время непрерывно пополняясь за счет новообразований, гумус надолго сохраняет плодородие почвы /76/.
Из мезофауны исключительная роль в почвообразовательных процессах принадлежит дождевым червям, которые преобладают на наиболее увлажненных участках района исследований. В процессе пищеварения в кишечнике червей, происходит разложение клетчатки и частичная минерализация растительных тканей опада и другой органики, которой они питаются. Дождевые черви стимулируют развитие микроорганизмов, перемешивают слои почвы, а их многочисленные ходы способствуют проникновению в почву и равномерному распределению в ней воды и воздуха, что особенно важно для тяжелых по гранулометрическому составу почв.
Выбросы газовых конденсатов в результате аварийных ситуаций
В Российской Федерации в связи с ростом добычи нефти и газа, как было уже отмечено, возросла вероятность загрязнения почвенно-земельных ресурсов нефтью, нефтепродуктами, отходами бурения, а также выбросами газовых конденсатов, которые происходят в результате различных аварийных ситуаций.
В Западном Предкавказье разведка газовых и нефтяных месторождений производится с помощью бурения скважин на территории вышеуказанных районов исследований. При освоении буровых скважин, периодически, через 10-15 лет, в результате различных аварийных ситуаций происходят значительные выбросы газовых конденсатов, интенсивно загрязняющие поч-венно-растительные ресурсы прилегающих территорий.
При освоении буровых скважин в районе Кубанской пойменной дельты, дважды в 1993 и 2004 гг. возникали аварийные ситуации, сопровождавшиеся выбросами газа и флюида. В результате этого прилегающие территории в радиусе около 1 км, включая приусадебные участки близлежащих населенных пунктов, были подвержены интенсивному загрязнению углеводородами в виде налета ярко-желтого цвета.
Химические анализы выбросов газовых конденсатов буровых скважин показали, что их качественно-количественный состав характеризуется следующими показателями: - низшие и высшие предельные углеводороды (парафины) составляют 89 %; - ароматические углеводороды (суммарно) не 1 %; - вода 9,7 %; - механические примеси 0,3 %; - плотность при t = 20 С 0,835 г/см3; -вязкость при t0-50 С 4,6 мм/с; при Г - 80 С 2,9 мм2/с; застывания +10 С. Следовательно, выбросы газовых конденсатов в основном представлены парафинсодержащими нефтепродуктами, то есть предельными углеводородами.
Предельные углеводороды (парафины или алканы) - это химические соединения, в молекулах которых атомы углерода соединены простой (одинарной) связью. Химические свойства их отличаются тем, что для этих соединений не характерны реакции присоединения, так как все валентные свя 89
зи их насыщены до предела. Поэтому, как химически инертные вещества, стойкие к действию окислителей, щелочей и кислот, предельные углеводороды предохраняют металлы от коррозии, образуя на их поверхности защитные пленки. В сельскохозяйственном производстве твердые предельные углеводороды используются в качестве влагозащитных парафинсодержащих покрытий - антитранспирантов, повышающих корнеобразовательную способность черенков плодовых культур и винограда /79/.
К наиболее токсичным компонентам выбросов газовых конденсатов буровых скважин относятся ароматические углеводороды, составляющие суммарно не более 1 % от их состава. Согласно проведенным ранее исследованиям /128, 129, 138/, при концентрации нефти (содержащей ароматические углеводороды) до 1 % на глубине вспашки почвы вредного влияния на сельскохозяйственные растения не наблюдалось. При концентрации нефти более 2 % создаются серьезные проблемы для развития растений.
На основании вышеизложенного следует, что выбросы газовых конденсатов, происходящие в результате различных аварийных ситуаций на буровых скважинах в Кубанской пойменной дельте, являются источником загрязнения исследуемой территории. Несмотря на преобладающее содержание в них малотоксичных и химически инертных парафинсодержащих нефтепродуктов, они представляют определенную экологическую угрозу для зональных почвенио-растительных ресурсов
